Prototype for Knee-load Relief through Ischiatic Support

Prototipo para el alivio de carga en rodillas por medio de soporte isquiático

Objetivo: el objetivo de este trabajo fue desarrollar un prototipo de exoesqueleto pasivo para el alivio de carga en la rodilla utilizando soporte isquiático del peso. Métodos y materiales: un prototipo funcional fue desarrollado y probado con tres voluntarios para analizar su posible efectividad y efectos en la cinemática de la marcha. El desempeño del prototipo se evaluó utilizando sistemas de captura de movimiento y de mapeo de presión, y un banco de pruebas para el estudio del soporte de peso corporal isquiático. Resultados y discusión: los resultados de las pruebas indican que el prototipo permite reducir la carga soportada por las rodillas sin un efecto significativo en la cinemática de las articulaciones de la cadera y la rodilla. El proceso permitió a los diseñadores identificar posibilidades de mejora principalmente en cuanto a la reducción de las restricciones impuestas por el prototipo al movimiento de los tobillos, especialmente en la mitad de la fase de apoyo. Conclusiones: el prototipo de exoesqueleto pasivo desarrollado para el soporte isquiático del peso permite definir configurar diferentes porcentajes de alivio de carga en la rodilla. El prototipo no tiene un efecto significativo sobre la cinemática de las articulaciones de la cadera y rodilla. Sin embargo, se deben realizar mejoras para reducir las restricciones sobre el movimiento de los tobillos.

Introducción

Una de las enfermedades reumáticas crónicas más comunes es la Artrosis. Dada su sintomatología y prevalencia, se considera un importante problema de salud pública. La artrosis se caracteriza por ser dolorosa y limitar el movimiento articular, dando lugar a condiciones de discapacidad. Se estima que más del 80 % de las personas mayores de 55 años padecen artrosis radiológica, y aproximadamente entre el 10 % y el 20 % de la población adulta sufre esta enfermedad. Entre las articulaciones, la de la rodilla es una de las más afectadas por esta dolencia, con una prevalencia del 41 %.

Entre los tratamientos no farmacológicos, las principales indicaciones se centran en evitar traumatismos y sobrecargas sobre las articulaciones afectadas. Para ello, se han diseñado diferentes dispositivos de ayuda a la marcha para el alivio articular con el objetivo de reducir las fuerzas y momentos generados en las articulaciones de cadera, rodilla y tobillo. Las soluciones van desde dispositivos sencillos y económicos como bastones, muletas y bateas hasta dispositivos ortopédicos más complejos como los exoesqueletos. Los exoesqueletos se clasifican en pasivos si todas las fuerzas son aplicadas por el usuario, o activos si se incluyen actuadores en el sistema para suministrar energía.